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遺伝資源から有用遺伝変異を高効率に発見するための新しい方法論の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04858
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 遺伝育種科学
研究機関東京大学

研究代表者

岩田 洋佳  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00355489)

研究分担者 辻本 壽  鳥取大学, 乾燥地研究センター, 教授 (50183075)
研究協力者 Rendall Jennifer  
Grauke LJ  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2016年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード遺伝資源 / ゲノミック予測 / ゲノムワイドアソシエーション研究 / リモートセンシング / 環境適応 / 遺伝資源リソース / 遺伝的多様性 / 表現型計測 / 遺伝資源リソース・多様性
研究成果の概要

世界には1750以上のジーンバンクがあり,740万アクセッションが現地外保存されている。しかし,育種に利用されているものはこのうち1%以下であると言われている。本研究では、遺伝資源について収集が進むゲノムワイドマーカー情報をもとに、有用な遺伝変異を効率的に発見するための手法を開発した。ゲノミック予測とベイズ最適化を組み合わせることで、多数の系統の中から優良な系統を効率的に発見できることが分かった。また、リモートセンシングを用いた高効率表現型計測や、環境データとの関連解析を組み合わせることで、遺伝資源内の有用変異の発見を更に効率化できることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

食料問題が深刻化する今後、遺伝資源のもつ有用変異を活用した育種が非常に重要となる。本研究では、ゲノム情報をもとに、有用な遺伝変異を効率的に探索するための手法を開発した。また、ゲノム情報と、リモートセンシングから得られる表現型情報、あるいは、遺伝資源採取地の環境情報を合わせて用いることで、有用遺伝変異の探索を効率化できることを明らかにした。本研究の成果は、遺伝資源のもつ有用変異の発見・利用に貢献すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 12件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] USDA-ARS/New Mexico State University/Texas A&M(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] USDA-ARS/New Mexico State University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 林木のゲノミック選抜:現状と展望2019

    • 著者名/発表者名
      岩田洋佳
    • 雑誌名

      森林遺伝育種

      巻: 8 号: 1 ページ: 32-39

    • DOI

      10.32135/fgtb.8.1_32

    • NAID

      130007593020

    • ISSN
      2187-3453, 2187-350X
    • 年月日
      2019-01-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bayesian optimization for genomic selection: a method for discovering the best genotype among a large number of candidates2017

    • 著者名/発表者名
      Ryokei Tanaka, Hiroyoshi Iwata
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Genetics

      巻: 131 号: 1 ページ: 93-105

    • DOI

      10.1007/s00122-017-2988-z

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic nature of elemental contents in wheat grains and its genomic prediction: Toward the effective use of wheat landraces from Afghanistan2017

    • 著者名/発表者名
      Alagu Macnickavelu, Tomohiro Hattori, Shuhei Yamaoka, Kazusa Yoshimura, Youichi Kondou, Akio Onogi, Minami Matsui, Hiroyoshi Iwata, Tomohiro Ban
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 12 号: 1 ページ: e0169416-e0169416

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0169416

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Modelling response of plants to environment via high-throughput phenotyping and machine leaning2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      International Biometrics Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Selection 4.0: Next Revolution of Breeding Will be Model-Based Development (MBD)2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      PAG Asia
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Genomic selection in rice: Potential and future directions2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      IRRI Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Selection 4.0: A system for model‐based development (MBD) of crop2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      2018 Plant GWAS Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゲノムワイドマーカーを用いたモデル化にもとづく遺伝資源の戦略的活用2018

    • 著者名/発表者名
      岩田洋佳
    • 学会等名
      日本草地学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム情報をもとに植物の環境適応・応答をモデル化する2018

    • 著者名/発表者名
      岩田洋佳
    • 学会等名
      森林遺伝育種学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The application of image processing in quantifying the morphological traits of Aegilops tauschii2017

    • 著者名/発表者名
      Chen TS, Yamasaki Y, Mahjoob M, Guo W, Tsujimoto H, Iwata H
    • 学会等名
      The 4th International Symposium of Biological Shape Analysis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 植物ビッグデータと育種2017

    • 著者名/発表者名
      岩田洋佳
    • 学会等名
      植物科学シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ドローンリモセンを用いた作物表現型計測とそのゲノム育種への利用2017

    • 著者名/発表者名
      岩田洋佳
    • 学会等名
      植物科学・作物育種におけるフェノーム解析
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genome-wide RAD-Seq analysis revealed subpopulation structures of pecan (Carya illinoinensis) germplasm collection and their relationship to geographical distribution patterns2017

    • 著者名/発表者名
      Ishimori M, Takanashi H, Fukami K, Cervantes K, Nagano AJ, Kajiya-Kanegae H, Grauke LJ, Tsutsumi N, Rendall J, Iwata H
    • 学会等名
      VIII International Symposium On Walnut, Cashew and Pecan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ドローンによるフィールドセンシングで植物の成長を追う2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺翔、郭威、岩田洋佳
    • 学会等名
      日本育種学会第132回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Genomics Assisted Breeding andData Science for Expanding Its Possibilities2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      Special Lecture in National Taiwan University
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genomics Assisted Breeding andData Science for Expanding Its Possibilities2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      Special Lecture in Taiwan Agricultural Research Institute
    • 発表場所
      台中(台湾)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Phenomics and Morphometrics for Genomics-Assisted Breeding2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      Multi-scale Plant Phenomics Workshop
    • 発表場所
      東京大学(東京都、文京区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Break the Phenotyping Bottleneck in Genomics-Assisted Breeding2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      ICRA 2016: The 9th International Conference on Intelligent Robotics and Applications
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都、八王子市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] データ科学と育種:データ科学を応用し、品種改良を加速する2016

    • 著者名/発表者名
      岩田洋佳
    • 学会等名
      東京大学農学部公開セミナー
    • 発表場所
      東京大学(東京都、文京区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] "Genomics Selection in Rice Breeding" In "Rice Genomics, Genetics and Breeding"2018

    • 著者名/発表者名
      Jennifer Spindel, Hiroyoshi Iwata
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-05-20  

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